GABARITO COMENTADO LISTA DE EXERCÍCIOS 61
Item 1
A ultrassonografia, também chamada de ecografia, é uma técnica de geração...
Item 2
Ao contrário dos rádios comuns (AM ou FM), em que uma única antena transmissora é
capaz de alcançar toda a cidade, ...
Item 3
Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por
intervalo de tempo, e pró...
Item 4
As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em
um meio homogêneo. Então...
GABARITO COMENTADO LISTA DE EXERCÍCIOS 62
Item1
O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campo...
Item2
Um garoto que passeia de carro com seu pai pela cidade, ao ouvir o rádio, percebe que a
sua estação de rádio preferi...
Item 3
Extraído de http://olharaesquerda2.blogspot.com.br/2011/06/pesquisa
As recomendações 1 e 3 têm em comum o fato de q...
Item 4
Atualmente, existem inúmeras opções de celulares com telas sensíveis ao toque
(touchscreen). Para decidir qual esco...
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Item 1
Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de for...
Item 2
Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro
sistema. No caso, a energia arma...
Item 3
“O Encontro das Águas é um fenômeno que acontece na confluência entre o rio Negro, de
água negra, e o rio Solimões,...
Item 4
Dona Fifi colocou dois espelhos côncavos de mesma distância focal um em frente ao
outro. Depois, colocou o sensor d...
GABARITO COMENTADO - LISTA DE EXERCÍOS 64
Item 1
O lixão que recebia 130 toneladas de lixo e contaminava a região com o se...
Item 2
O volume de matéria-prima recuperado pela reciclagem do lixo está muito abaixo das
necessidades da indústria. No en...
Item 3
Um dos processos usados no tratamento do lixo é a incineração, que apresenta vantagens
e desvantagens. Em São Paulo...
Item 4
A caixinha utilizada em embalagens como as de leite “longa vida” é chamada de “tetra
brick”, por ser composta de qu...
GABARITO COMENTADO - LISTA DE EXERCÍOS 65
Item 1
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Resposta correta
Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4
400W, a razão entre as s...
Item 2
Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência
elétrica total do circuit...
Item 3
A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt
um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, d...
Item 4
Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos
elétricos. Os fusíveis são ...
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  1. 1. GABARITO COMENTADO LISTA DE EXERCÍCIOS 61 Item 1 A ultrassonografia, também chamada de ecografia, é uma técnica de geração de imagens muito utilizada em medicina. Ela se baseia na reflexão que ocorre quando um pulso de ultrassom, emitido pelo aparelho colocado em contato com a pele, atravessa a superfície que separa um órgão do outro, produzindo ecos que podem ser captados de volta pelo aparelho. Para observação de detalhes no interior do corpo, os pulsos sonoros emitidos têm frequências altíssimas, de até 30 milhões de oscilações a cada segundo. A determinação de distâncias entre órgãos do corpo humano feita com esse aparelho fundamenta-se em duas variáveis imprescindíveis, que são a) a intensidade do som produzido pelo aparelho e a frequência desses sons. b) a quantidade de luz usada para gerar as imagens no aparelho e a velocidade do som nos tecidos. c) a quantidade de pulsos emitidos pelo aparelho a cada segundo e a frequência dos sons emitidos pelo aparelho. d) a velocidade do som no interior dos tecidos e o tempo entre os ecos produzidos pelas superfícies dos órgãos. e) o tempo entre os ecos produzidos pelos órgãos e a quantidade de pulsos emitidos a cada segundo pelo aparelho. Resposta correta A determinação de distâncias entre órgãos do corpo humano feita com esse aparelho fundamenta-se em duas variáveis imprescindíveis, que são a velocidade do som no interior dos tecidos e o tempo entre os ecos produzidos pelas superfícies dos órgãos. Comentário da resposta Esse item está diretamente relacionado ao que a habilidade indica. A partir de uma aplicação prática, você deve identificar as grandezas ondulatórias importantes. Volte ao texto da aula e veja como funcionam aparelhos como esse. A ideia é emitir um pulso de ultrassom e esperar o eco. Assim, para se saber qual é a distância, é necessário que você conheça a velocidade e o tempo de ida e volta do pulso. Note que algumas alternativas apresentam a frequência da onda como grandeza relevante. Cuidado! A frequência é uma grandeza importante para que possamos caracterizar as ondas. No entanto, não há necessidade de se conhecer seu valor para o cálculo de distâncias.
  2. 2. Item 2 Ao contrário dos rádios comuns (AM ou FM), em que uma única antena transmissora é capaz de alcançar toda a cidade, os celulares necessitam de várias antenas para cobrir um vasto território. No caso dos rádios FM, a frequência de transmissão está na faixa dos MHz (ondas de rádio), enquanto, para os celulares, a frequência está na casa dos GHz (micro- ondas). Quando comparado aos rádios comuns, o alcance de um celular é muito menor. O fator que possibilita essa diferença entre os alcances, é que as ondas de rádio são a) facilmente absorvidas na camada da atmosfera superior conhecida como ionosfera. b) capazes de contornar uma diversidade de obstáculos como árvores, edifícios e pequenas elevações. c) mais refratadas pela atmosfera terrestre, que apresenta maior índice de refração para as ondas de rádio. d) menos atenuadas por interferência, pois o número de aparelhos que utilizam ondas de rádio é menor. e) constituídas por pequenos comprimentos de onda que lhes conferem um alto poder de penetração em materiais de baixa densidade. Resposta correta O fator que possibilita essa diferença entre os alcances, é que as ondas de rádio são capazes de contornar uma diversidade de obstáculos como árvores, edifícios e pequenas elevações. Comentário da resposta Há um eixo cognitivo do Enem que é a Resolução de Situações-Problema. Note como isso é importante neste item. Você está estudando um tópico que fala sobre ondas, mas o foco é o som. Aí, aparece uma questão envolvendo ondas de rádio! Vamos organizar: o que você sabe sobre ondas sonoras que está associado ao alcance? A intensidade sonora é importante uma vez que sons sussurrados não “chegam longe”, mas se você gritar ... Então, o que mais? É possível dizer que se houver um obstáculo (prédio, muro, árvore, montanha, etc.) fica mais difícil, não é mesmo? Agora, você pode efetuar o raciocínio a seguir: se duas ondas de mesma natureza (no item, são duas ondas eletromagnéticas) são emitidas e uma delas chega mais longe, ou a intensidade do sinal é maior ou essa onda pode contornar melhor os obstáculos. Assim, você chega à alternativa correta. Esse fenômeno é chamado de difração e ocorre muito mais intensamente quando o comprimento de onda for da mesma ordem do tamanho do que está sendo transposto. Tente fazer isso: ao resolver exercícios, procure fazer comparações entre o que você já sabe e o que está sendo apresentado.
  3. 3. Item 3 Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma. Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto? a) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas. b) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito. c) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi- lo pelo ar. d) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta. e) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace. Resposta correta Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto? Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas. Comentário da resposta O fenômeno que está sendo descrito no item é chamado de Difração e está associado à capacidade das ondas de contornarem obstáculos. Se você estiver atrás de um muro e puder ouvir as conversas realizadas do outro lado, é porque o som conseguiu contornar esse obstáculo.
  4. 4. Item 4 As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à ionosfera. Com ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da a) reflexão. b) refração. c) difração. d) polarização. e) interferência. Resposta correta Com ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da reflexão Comentário da resposta Você deve perceber que esse item trata de um determinado tipo de onda que, mesmo se propagando em linha reta, consegue chegar a pontos muito distantes. A ideia é indicar o fenômeno responsável por isso a partir do conhecimento de que essas ondas devem utilizar a ionosfera. Se a onda é emitida para cima em direção à ionosfera e, em seguida, volta para os aparelhos que estão na superfície da Terra, o único fenômeno responsável é o da reflexão.
  5. 5. GABARITO COMENTADO LISTA DE EXERCÍCIOS 62 Item1 O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil contemplam dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 mHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM ocupa a frequência de 1.800 MHz. Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção “celular” sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher a) a tecnologia GSM, pois é a que opera com ondas de maior comprimento de onda. b) a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que apresenta Efeito Doppler mais pronunciado. c) a tecnologia GSM, pois é a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade. d) qualquer uma das duas, pois as diferenças nas frequências são compensadas pelas diferenças nos comprimentos de onda. e) qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem da mesma forma, independentemente da frequência. Resposta correta Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção “celular” sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher: qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem da mesma forma, independentemente da frequência. Comentário da resposta A tomada de decisão que o item solicita é muito interessante, porque coloca em jogo a análise das vantagens e das desvantagens de dada tecnologia. A utilização do GSM possui inúmeras vantagens, todas elas ligadas à velocidade de transmissão de dados à quantidade de informação que pode ser transmitida. No entanto, como o item sugere, esses não são os critérios que devem ser utilizados. As duas tecnologias utilizam ondas eletromagnéticas e, por isso, a queda de intensidade com a distância ocorre da mesma forma. Logo, se o critério for esse, tanto faz a escolha das duas tecnologias.
  6. 6. Item2 Um garoto que passeia de carro com seu pai pela cidade, ao ouvir o rádio, percebe que a sua estação de rádio preferida, a 94,9 FM, que opera na banda de frequência de mega- hertz, tem seu sinal de transmissão superposto pela transmissão de uma rádio pirata de mesma frequência que interfere no sinal da emissora do centro, em algumas regiões da cidade. A rádio pirata interfere no sinal da rádio do centro devido à a) atenuação promovida pelo ar nas radiações emitidas. b) maior amplitude da radiação emitida pela estação do centro. c) diferença de intensidade entre as fontes emissoras de ondas. d) menor potência de transmissão das ondas da emissora pirata. e) semelhança dos comprimentos de onda das radiações emitidas. Resposta correta A rádio pirata interfere no sinal da rádio do centro devido à semelhança dos comprimentos de onda das radiações emitidas. Comentário da resposta A informação importante desse item é o fato de que as duas rádios, a legal e a pirata, operam na mesma frequência. Isso implica dizer que elas emitem ondas eletromagnéticas com o mesmo comprimento de onda. Assim, quando se tenta sintonizar a estação legal, a outra também é sintonizada e os sinais se atrapalham, ou seja, ocorre uma interferência entre os sinais. Conforme estudamos nessa ficha, isso também poderia ocorrer com sinais de celular de células distintas se elas operassem na mesma frequência. Para evitar isso, essas células devem ser colocadas a uma distância grande o suficiente uma da outra para que haja atenuação do sinal.
  7. 7. Item 3 Extraído de http://olharaesquerda2.blogspot.com.br/2011/06/pesquisa As recomendações 1 e 3 têm em comum o fato de que a) a intensidade da radiação diminui com a distância. b) a frequência das radiações emitida c) a amplitude do sinal é constante ao longo de seu raio de ação. d) o comprimento de onda da radiação aumenta quando penetra do corpo. e) o sinal dos celulares possui um valor máximo quando entra em contato com o corpo. Resposta correta As recomendações 1 e 3 têm em comum o fato de que com a distância. Comentário da resposta As recomendações indicadas no item referem distância do aparelho. Isso ocorre porque medida que a distância aumenta. Dessa forma, as recomendações são referentes a essa característica das ondas. http://olharaesquerda2.blogspot.com.br/2011/06/pesquisa-liga de-antena.html. Acesso em 14.mai.2012 As recomendações 1 e 3 têm em comum o fato de que a) a intensidade da radiação diminui com a distância. b) a frequência das radiações emitidas é muito elevada. c) a amplitude do sinal é constante ao longo de seu raio de ação. d) o comprimento de onda da radiação aumenta quando penetra do corpo. e) o sinal dos celulares possui um valor máximo quando entra em contato com o As recomendações 1 e 3 têm em comum o fato de que a intensidade da radiação diminui Comentário da resposta As recomendações indicadas no item referem-se à necessidade de se manter certa distância do aparelho. Isso ocorre porque a radiação eletromagnética emitida diminui à medida que a distância aumenta. Dessa forma, as recomendações são referentes a essa liga-proximidade- . Acesso em 14.mai.2012 d) o comprimento de onda da radiação aumenta quando penetra do corpo. e) o sinal dos celulares possui um valor máximo quando entra em contato com o a intensidade da radiação diminui se à necessidade de se manter certa a radiação eletromagnética emitida diminui à medida que a distância aumenta. Dessa forma, as recomendações são referentes a essa
  8. 8. Item 4 Atualmente, existem inúmeras opções de celulares com telas sensíveis ao toque (touchscreen). Para decidir qual escolher, é bom conhecer as diferenças entre os principais tipos de telas sensíveis ao toque existentes no mercado. Existem dois sistemas básicos usados para reconhecer o toque de uma pessoa: - O primeiro sistema consiste de um painel de vidro normal, recoberto por duas camadas afastadas por espaçadores. Uma camada resistente a riscos é colocada por cima de todo o conjunto. Uma corrente elétrica passa através das duas camadas enquanto a tela está operacional. Quando um usuário toca a tela, as duas camadas fazem contato exatamente naquele ponto. A mudança no campo elétrico é percebida, e as coordenadas do ponto de contato são calculadas pelo computador. - No segundo sistema, uma camada que armazena carga elétrica é colocada no painel de vidro do monitor. Quando um usuário toca o monitor com seu dedo, parte da carga elétrica é transferida para o usuário, de modo que a carga na camada que a armazena diminui. Esta redução é medida nos circuitos localizados em cada canto do monitor. Considerando as diferenças relativas de carga em cada canto, o computador calcula exatamente onde ocorreu o toque. Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 18 set. 2010 (adaptado). O elemento de armazenamento de carga análogo ao exposto no segundo sistema e a aplicação cotidiana correspondente são, respectivamente, a) receptores — televisor. b) resistores — chuveiro elétrico. c) geradores — telefone celular. d) fusíveis — caixa de força residencial. e) capacitores — flash de máquina fotográfica. Resposta correta O elemento de armazenamento de carga análogo ao exposto no segundo sistema e a aplicação cotidiana correspondente são, respectivamente, capacitores — flash de máquina fotográfica. Comentário da resposta A descrição feita no texto-base nos faz lembrar de um sistema formado por dois condutores que estão separados por um isolante. Esse sistema pode ser utilizado para armazenar cargas elétricas e, com isso, armazenar energia. O nome científico para esse sistema é capacitor. Uma das aplicações é a utilização para o flash de máquinas fotográficas. Para saber mais sobre isso consulte o site http://eletronicos.hsw.uol.com.br/flashes.htm
  9. 9. GABARITO COMENTADO LISTA DE EXERCÍCIOS 63 Item 1 Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática. Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura? a) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. b) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água. c) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela. d) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura. e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele. Resposta correta Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura? A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. Comentário da resposta Os conceitos corriqueiros de temperatura e de calor são suficientes para abordar uma grande quantidade de situações. Por exemplo, a ideia da temperatura como a quantidade de calor de um corpo pode ser usada para explicar de forma mais superficial o aquecimento de um objeto colocado sob a chama de um fogão. Mas, como explicar a constância da temperatura em uma mudança de fase se o corpo continua a receber calor? Se a pessoa pensa que a temperatura mede a quantidade de calor de um corpo, não há como explicar como um corpo recebe calor e não muda a sua temperatura. Para dar conta disso, é necessário um sistema conceitual mais amplo e profundo. Ao conceituar a temperatura como um número associado à energia média por partícula de um corpo e o calor como sendo a transferência de energia é possível explicar o fenômeno da mudança de fase. Durante toda a mudança de fase, houve fornecimento de calor porque os sistemas estavam em temperaturas diferentes. Mas, esse calor não fez a energia cinética média das partículas ser alterada.
  10. 10. Item 2 Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma. CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado). De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a a) liberação de calor dentro do motor ser impossível. b) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável. c) conversão integral de calor em trabalho ser impossível. d) transformação de energia térmica em cinética ser impossível. e) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável. Resposta correta De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a conversão integral de calor em trabalho ser impossível. Comentário da resposta O conceito científico de calor é a transferência de energia motivada pela diferença de temperatura. Assim, enquanto houver diferença de temperatura entre dois sistemas, haverá calor. Note que, ao funcionar, um motor se aquece e, por isso, fica mais quente que o ambiente. Logo, parte da energia liberada no processo será calor. Inevitavelmente.
  11. 11. Item 3 “O Encontro das Águas é um fenômeno que acontece na confluência entre o rio Negro, de água negra, e o rio Solimões, de água barrenta, onde as águas dos dois rios correm lado a lado sem se misturar por uma extensão de mais de 6 km. (...) Esse fenômeno acontece em decorrência da diferença entre a temperatura e densidade das águas e, ainda, à velocidade de suas correntezas: o Rio Negro corre cerca de 2 km/h a uma temperatura de 22°C, enquanto que o Rio Solimões corre de 4 a 6 km/h a uma temperatura de 28°C.” (extraído de http://pt.wikipedia.org/wiki/Encontro_das_%C3%81guas. Acesso em 07/08/2011) A grandeza física que está associada à diferença de temperatura das águas dos dois rios e que, portanto, é suficiente para explicar a existência das densidades distintas é a a) absorção de energia. b) capacidade térmica. c) quantidade de massa. d) temperatura de fusão. e) velocidade da correnteza. Resposta correta A grandeza física que está associada à diferença de temperatura das águas dos dois rios e que, portanto, é suficiente para explicar a existência das densidades distintas é a capacidade térmica. Comentário da resposta As águas dos dois rios possuem composições diferentes. Dessa forma, as capacidades térmicas delas são distintas, o que faz com que, ao receberem energia, as temperaturas sofram variações diferentes. Veja, a seguir, alguns comentários sobre as outras alternativas: • Se você assinalou absorção de energia, é possível que tenha relacionado uma única causa (absorção de energia) a uma única consequência. Esse raciocínio está incorreto principalmente porque o rio Solimões (mais claro e, portanto, com maior índice de reflexão da luz solar) é o que possui temperaturas mais altas. • Se marcou a quantidade de massa, enganou-se porque a massa isoladamente não é um indicativo da taxa de variação da temperatura dos diversos objetos. Não há, no texto base qualquer indicação sobre a comparação entre as massas. Se você optou por essa alternativa possui uma compreensão parcial sobre os fatores que influenciam na variação de temperatura de um objeto. É necessário maior aprofundamento nesse assunto. • Se indicou a temperatura de fusão, note que, embora a fusão seja, de fato, dependente do tipo de substância ou de mistura com que se trabalha e, portanto, seja razoável esperar que as águas dos dois rios possuam diferentes temperaturas de fusão, esse fator não explica as temperaturas diferentes porque não há, na situação problema indicada, uma mudança de fase. Você entende que a temperatura de fusão depende do corpo, mas não identificou que esse fator em nada se relaciona com a posterior mudança de temperatura. • Se optou pela velocidade da correnteza, note que a diferença entre as velocidades das águas não causa diferença de temperatura ou de densidade. Pelo contrário, é causada por elas. Tenha cuidado, portanto, com as relações de causa e consequência.
  12. 12. Item 4 Dona Fifi colocou dois espelhos côncavos de mesma distância focal um em frente ao outro. Depois, colocou o sensor de um termômetro digital no foco de um deles. O medidor mostrou a temperatura da sala, 38 graus Celsius. Colocando a chama de uma vela no foco de um dos espelhos, o sensor no outro foco acusa um aumento de temperatura para 40 graus Celsius. Se, em vez da vela, for colocado um cubo de gelo no foco de um espelho, o que acontece com a leitura do sensor no foco do outro espelho? a) Diminui porque o gelo cedeu frio para o termômetro. b) Diminui porque o termômetro cedeu calor para o gelo. c) Aumenta porque o gelo cedeu calor para o termômetro. d) Diminui porque o ambiente cedeu frio para o termômetro. e) Aumenta porque o ambiente cedeu calor para o termômetro. Resposta correta Se, em vez da vela, for colocado um cubo de gelo no foco de um espelho, o que acontece com a leitura do sensor no foco do outro espelho? Diminui porque o termômetro cedeu calor para o gelo. Comentário da resposta Esse item está associado à habilidade desta aula porque faz a relação entre os conceitos cotidianos e científicos de calor. Em duas alternativas há a presença da expressão “cedeu frio”, uma clara indicação de conhecimentos do senso comum. Do ponto de vista científico, o calor só flui do sistema de maior para o de menor temperatura. Dessa forma, o termômetro é que vai ceder calor para o gelo. Por ceder calor, sua energia interna (atenção: não é o seu calor!) diminui e, com isso, a temperatura diminui.
  13. 13. GABARITO COMENTADO - LISTA DE EXERCÍOS 64 Item 1 O lixão que recebia 130 toneladas de lixo e contaminava a região com o seu chorume (líquido derivado da decomposição de compostos orgânicos) foi recuperado, transformando-se em um aterro sanitário controlado, mudando a qualidade de vida e a paisagem e proporcionando condições dignas de trabalho para os que dele subsistiam. Revista Promoção da Saúde da Secretaria de Políticas de Saúde. Ano 1, no 4, dez. 2000 (adaptado). Quais procedimentos técnicos tornam o aterro sanitário mais vantajoso que o lixão, em relação às problemáticas abordadas no texto? a) O lixo é recolhido e incinerado pela combustão a altas temperaturas. b) O lixo hospitalar é separado para ser enterrado e sobre ele, colocada cal virgem. c) O lixo, orgânico e inorgânico, é encoberto, e o chorume canalizado para ser tratado e neutralizado. d) O lixo orgânico é completamente separado do lixo inorgânico, evitando a formação de chorume. e) O lixo industrial é separado e acondicionado de forma adequada, formando uma bolsa de resíduos. Resposta correta Quais procedimentos técnicos tornam o aterro sanitário mais vantajoso que o lixão, em relação às problemáticas abordadas no texto? O lixo, orgânico e inorgânico, é encoberto, e o chorume canalizado para ser tratado e neutralizado. Comentário da resposta O aterro sanitário se diferencia do lixão porque nele se adotam procedimentos técnicos em que o lixo é compactado e recoberto por uma camada de terra, sendo o chorume canalizado e tratado de modo a não contaminar o solo e os lençóis freáticos.
  14. 14. Item 2 O volume de matéria-prima recuperado pela reciclagem do lixo está muito abaixo das necessidades da indústria. No entanto, mais que uma forma de responder ao aumento da demanda industrial por matérias-primas e energia, a reciclagem é uma forma de reintroduzir o lixo no processo industrial. SCARLATO, F.C.; PONTIN,J.A. Do nicho ao lixo. São Paulo: Atual, 1992 (adaptado). A prática abordada no texto corresponde, no contexto global, a uma situação de sustentabilidade que a) reduz o buraco na camada de ozônio nos distritos industriais. b) ameniza os efeitos das chuvas ácidas nos polos petroquímicos. c) diminui os efeitos da poluição atmosférica das indústrias siderúrgicas. d) diminui a possibilidade de formação das ilhas de calor nas áreas urbanas. e) reduz a utilização de matérias-primas nas indústrias de bens de consumo. Resposta correta A prática abordada no texto corresponde, no contexto global, a uma situação de sustentabilidade que reduz a utilização de matérias-primas nas indústrias de bens de consumo. Comentário da resposta O comando da questão já dá uma pista da resposta. A prática que o texto aborda é a reciclagem. A reciclagem visa à redução e utilização do material descartado pelas indústrias de bens de consumo. Todas as outras alternativas tratam de problemas que podem ocorrer por causa de emissões gasosas e, portanto, não respondem ao comando da questão.
  15. 15. Item 3 Um dos processos usados no tratamento do lixo é a incineração, que apresenta vantagens e desvantagens. Em São Paulo, por exemplo, o lixo é queimado a altas temperaturas e parte da energia liberada é transformada em energia elétrica. No entanto, a incineração provoca a emissão de poluentes na atmosfera. Uma forma de minimizar a desvantagem da incineração, destacada no texto, é a) aumentar o volume do lixo incinerado para aumentar a produção de energia elétrica. b) fomentar o uso de filtros nas chaminés dos incineradores para diminuir a poluição do ar. c) aumentar o volume de lixo para baratear os custos operacionais relacionados ao processo. d) fomentar a coleta seletiva de lixo nas cidades para aumentar o volume de lixo incinerado. e) diminuir a temperatura de incineração do lixo para produzir maior quantidade de energia elétrica. Resposta correta Uma forma de minimizar a desvantagem da incineração, destacada no texto, é fomentar o uso de filtros nas chaminés dos incineradores para diminuir a poluição do ar. Comentário da resposta Uma das vantagens da incineração é a redução de volume do resíduo. Essa informação eliminaria as alternativas ‘a’ e ‘c’. A coleta seletiva visa a diminuir a quantidade de resíduos que será destinada aos aterros, portanto, elimina-se a alternativa ‘d’. Como o texto aborda a questão da emissão de poluentes, a melhor alternativa para a questão é a letra ‘b’. A instalação de filtros diminuiria a quantidade de gases poluentes para a atmosfera.
  16. 16. Item 4 A caixinha utilizada em embalagens como as de leite “longa vida” é chamada de “tetra brick”, por ser composta de quatro camadas de diferentes materiais, incluindo alumínio e plástico, e ter a forma de um tijolo (brick, em inglês). Esse material, quando descartado, pode levar até cem anos para se decompor. Considerando os impactos ambientais, seria mais adequado a) utilizar soda cáustica para amolecer as embalagens e só então descartá-las. b) promover a coleta seletiva, de modo a reaproveitar as embalagens para outros fins. c) aumentar a capacidade de cada embalagem, ampliando a superfície de contato com o ar para sua decomposição. d) constituir um aterro específico de embalagens “tetra brick”, acondicionadas de forma a reduzir seu volume. e) proibir a fabricação de leite “longa vida”, considerando que esse tipo de embalagem não é adequado para conservar o produto. Resposta correta Considerando os impactos ambientais, seria mais adequado promover a coleta seletiva, de modo a reaproveitar as embalagens para outros fins. Comentário da resposta Uma vez que o material foi descartado a primeira preocupação que se deve ter é verificar a possibilidade de sua reciclagem. Essa é a última etapa da política dos 3R’s, não sendo possível a reutilização de um objeto, a reciclagem é a melhor providência a ser tomada. A reciclagem consiste na transformação dos resíduos em novos produtos ou matérias- primas. A coleta seletiva proporcionará a separação de produtos passíveis de reciclagem. Materiais como o alumínio, papel, plástico, vidro, entre outros, devem ser reciclados, contribuindo com os recursos naturais, pois a sua reciclagem evitará que novas matérias- primas sejam extraídas da natureza para a produção de determinados produtos. O grande aumento da produção de lixo é um dos principais problemas ambientais da atualidade.
  17. 17. GABARITO COMENTADO - LISTA DE EXERCÍOS 65 Item 1 Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados. Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 ampères. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B deveria possuir um valor de 30 ampères. Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, RA e RB, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de a) 0,3. b) 0,6. c) 0,8. d) 1,7. e) 3,0.
  18. 18. Resposta correta Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, RA e RB, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de 0,3. Comentário da resposta Para fazer o dimensionamento do circuito que suporte os chuveiros A e B mostrados, devemos determinar a intensidade da corrente máxima que passa nos chuveiros. Para isso, devemos utilizar a máxima potência de funcionamento. Assim: = = 5 500 127 = 43,3 = = 6 000 220 = 27,3 Agora, podemos determinar razão entre as resistências: = = . = 127 43,3 . 27,3 220 = 0,37 O valor mais próximo é o da letra A.
  19. 19. Item 2 Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada. O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção. Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110V, em uma residência, possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2 100W, na posição primavera, 2 400W, e na posição inverno, 3 200W. GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP. 1993. (Adaptado). Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado? a) 40A. b) 30A. c) 25A. d) 23A. e) 20A. Resposta correta O disjuntor que protege o circuito deve ter um valor ligeiramente maior do que o da maior corrente que atravessa o circuito. Por isso, devemos determinar a corrente elétrica máxima no chuveiro, que corresponde à sua maior potência de funcionamento. = = 3 200 110 = 29,1 Logo, o disjuntor escolhido deve ser o de 30ª. Comentário da resposta O disjuntor que protege o circuito deve ter um valor ligeiramente maior do que o da maior corrente que atravessa o circuito. Por isso, devemos determinar a corrente elétrica máxima no chuveiro, que corresponde à sua maior potência de funcionamento. = = 3 200 110 = 29,1 Logo, o disjuntor escolhido deve ser o de 30ª.
  20. 20. Item 3 A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para esquerda, tem ponteiro da unidade, da dezen números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowatt O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de a) R$ 41,80. b) R$ 42.00. c) R$ 43.00. d) R$ 43,80. e) R$ 44,00. Resposta correta O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de Comentário da resposta Uma das formas de verificarmos os efeitos de um circuito dimensionado é analisar a conta de energia elétrica. Esse item mostra como fazer esse você não somente no ENEM, mas em seu cotidiano. Observando as leituras atual e do mês passado e seguindo a regra apresentada, você poderá estabelecer os seguintes valores: Leitura atual: 2783 2563. Dessa forma, a energia elétrica utilizada no mês foi 2 783 Como o custo do kWh é de R$ 0,20, o valor a ser pago é de R$ 44,00. Você percebeu uma outra unidade para energia nesse item, que é o quilowatt No texto, falamos do joule, que é a unidade padrão de energia. A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt-hora, por meio de consumo. Nesse relógio, da direita para esquerda, tem ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma do quilowatt-hora fosse de R$ 0,20. O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de R$ 44,00 Uma das formas de verificarmos os efeitos de um circuito dimensionado é analisar a conta de energia elétrica. Esse item mostra como fazer esse cálculo, algo que é importante para você não somente no ENEM, mas em seu cotidiano. Observando as leituras atual e do mês passado e seguindo a regra apresentada, você poderá estabelecer os seguintes valores: Leitura atual: 2783. Leitura do mês passado: 3. Dessa forma, a energia elétrica utilizada no mês foi 2 783 – 2 563 = 220 kWh. Como o custo do kWh é de R$ 0,20, o valor a ser pago é de R$ 44,00. Você percebeu uma outra unidade para energia nesse item, que é o quilowatt do joule, que é a unidade padrão de energia. FILHO, A.G.; BAROLLI, E. Instalação Elétrica. São Paulo: Scipione, 1997. hora, por meio de consumo. Nesse relógio, da direita para esquerda, tem-se o milhar. Se um ponteiro estiver entre dois Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma R$ 44,00. Uma das formas de verificarmos os efeitos de um circuito dimensionado é analisar a conta cálculo, algo que é importante para Observando as leituras atual e do mês passado e seguindo a regra apresentada, você Leitura do mês passado: 2 563 = 220 kWh. Você percebeu uma outra unidade para energia nesse item, que é o quilowatt-hora (kWh).
  21. 21. Item 4 Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquele que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados. Fusível Corrente Elétrica (A) Azul 1,5 Amarelo 2,5 Laranja 5,0 Preto 7,5 Vermelho 10 Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho. Resposta correta Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o laranja. Comentário da resposta A ideia desse item é dimensionar o fusível que poderia suportar as duas lâmpadas funcionando simultaneamente. Dessa forma, a potência total apresentada é de 110W e a tensão, 36V. Dessa forma, temos = = 110 36 = 3,1 Com esse valor, o fusível que permite os faróis funcionarem e que faz a proteção adequada é o de 5,0A.

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